En gång fanns en atmosfär på Merkurius.

 

Merkurius är den innersta och minsta planeten i solsystemet. Den har en omloppstid runt solen av ungefär 88 dygn. Ytan är ganska lik månens, täckt av kratrar. Här finns ingen atmosfär och yttemperaturen varierar mellan –173 grader Celsius i botten av kratrarna vid polerna och +427 grader Celsius på de varmaste platserna på solsidan Planetens består av en järnrik kärna täckt av  en stenig mantel vilket tyder på att planeten haft ett magmahav tidigt i sin utveckling.

Liksom all vätska under extrem hetta har detta hav avdunstat. Vätskan i detta hav bestod inte av vatten eller etan eller liknande vätskor. På  Merkurius var temperaturen sannolikt så hög att ångan bestod av förångad sten.

I en ny studie publicerad i The Planetary Science Journal modellerade Noah Jäggi med kollegor hur avdunstningen av ytan av detta magmahav bildade en atmosfär som sedan över tid avdunstade ut i rymden men som även förändrade Merkurius sammansättning och som nu gör att vi frågar oss hur måttligt flyktiga element som natrium kan ha ackumulerats på Merkurius yta.

Resultatet av studien var överraskande berättade Jäggi, doktorand vid Universitetet i Bern. Tidiga planetariska magmahav är inte ovanliga på en planet förklarade Lindy Elkins-Tanton, chef för School of Earth and Space Exploration vid Arizona State University. "Vi tror att alla steniga planeter haft ett eller flera sådana magmahav efter sitt bildande. Effekterna av ackrettionen  i slutet av planetbildning är just så energirik planeten  smälter ner till något djup."

I både det flyktiga och icke-flyktiga fallet avdunstar magmahavet och bildar en atmosfär. Molekyler i denna  kan därefter fly från atmosfären på ett av fyra sätt – plasmauppvärmning från solvindens laddade partiklar; fotoevaporation från extremt högenergirika solfotoner som röntgenstrålar eller ultravioletta fotoner från solens övre atmosfär som skapar ett utflöde av gas (även kallad hydrodynamisk flykt); Effekten där särskilt höghöjdsmolekyler med låg massa, glider ut från toppen av atmosfären innan de stöter på en annan molekyl och en molekylär kollision sker och fotojonisering blir resultatet att högenergifotoner producerar joner som flyr från planeten på olika sätt.

 

Teamets modell fann att av de fyra potentiella flyktmekanismerna var och en var möjliga för atmosfärförlusten. Den mest troliga gav en effekt som ledde till massförluster från 1 miljon till 4 miljarder kilo per sekund, sade Jäggi, allt beroende på hur effektivt det atmosfäriska innehållet värms upp och hur mycket strålning som producerades av den tidiga solen.

Men viktigast av allt, den totala förlusten av massa från de två mycket olika atmosfärteorier som testades - flyktiga och icke-flyktiga - befanns vara ganska lika. Med tanke på massförlusten var modellens resulterande tidsskala för effektivt kemiskt utbyte av den inre atmosfären mindre än 10000 år,

Bild vikipedia som visar en storleksjämförelse mellan de inre planeterna (Merkurius, Venus, jorden och Mars).